Polskie komputerowe aplikacje w archeologii

W dniach 2-6 kwietnia 2023 odbyła się pięćdziesiąta międzynarodowa konferencja Computer Application and Quantitative Methods in Archaeology w Amsterdamie. Polską archeologię reprezentowała silna interdyscyplinarna grupa, która przygotowała dwie sesję oraz zaprezentowała 10 prezentacji oraz 2 postery.

Podczas konferencji CAA odbyło się łącznie 41 sesji, na których zaprezentowano 318 referatów i 21 posterów. Obrady konferencji były trzydniowe, i zostały poprzedzone warsztatami z różnych technik komputerowych i GIS, a także zagadnień związanych z dokumentacją dziedzictwa archeologicznego:

• Podstawowe narzędzia i oprogramowanie: QGIS (poziom podstawowy), GitHub
• Dokumentacja terenowej dziedzictwa archeologicznego: Field
• 3D: Blender, GigaMesh, publikowanie danych
• Sztuczna inteligencja: wstęp do deep learning
• Modelowanie agentowe
• F.A.I.R.

Zorganizowane sesje były bardzo zróżnicowane, przy czym dominowały tematy powiązane z uczeniem maszynowym, 3D, wykorzystaniem bezzałogowych statków latających, i modelowania agentowego.

W ramach konferencji zorganizowano ponadto intensywny kurs metod komputerowych w archeologii – CAA Computational Archaeology Lab (CAL).

Polskie referaty:

DAISY 2.0: terenowa baza danych dla instytucji archeologicznej

AUTORZY: ADRIAN CHLEBOWSKI (CENTRUM ARCHEOLOGII ŚRÓDZIEMNOMORSKIEJ UNIWERSYTETU WARSZAWSKIEGO); MACIEJ KRAWCZYK (WYDZIAŁ Historii, UNIWERSYTET WARSZAWSKI); ROBERT MAHLER (CENTRUM ARCHEOLOGII ŚRÓDZIEMNOMORSKIEJ UNIWERSYTETU WARSZAWSKIEGO)

Istnieje wiele rozwiązań w zakresie cyfrowych baz danych w archeologii, niemniej specyfika Centrum Archeologii Śródziemnomorskiej (CAŚ UW) i jej ekspedycji wymagała dedykowanego podejścia. Cyfrowy System Informacji Archeologicznej, DAISY (Digital Archaeological Information System), został stworzony na potrzeby projektu archeologicznego ERC UMMA w Starej Dongoli (Sudan) i ma na celu ułatwienie zbierania danych archeologicznych pozyskiwanych podczas prac terenowych. Druga wersja bazy została zbudowana od podstaw, w oparciu o trzy główne założenia: prostoty, elastyczności i dwukierunkowej komunikacji z GIS-em. Skonstruowana wokół centralnego serwera PostgreSQL z dostępem przez przeglądarkę www, ma być w założeniu łatwa do zastosowania w innych projektach archeologicznych.

Dokumentacja fotogrametryczna w analizie 3D wczesnośredniowiecznego kopca grobowego w Kazimierzowie, Polska

AUTOR: JAKUB STĘPNIK (INSTYTUT ARCHEOLOGII, UNIWERSYTET JAGIELLOŃSKI)

W trakcie konferencji CAA 2023 Jakub Stępnik zaprezentował trójwymiarową bazę danych, stworzoną na potrzeby badań Misji Archeologicznej w Chodliku. Przeniesienie modeli fotogrametrycznych do środowiska trójwymiarowego, w programie Blender, umożliwia nie tylko wygodne przechowywanie danych, ale także analizę stratygrafii

oraz planigrafii zabytków. Jest to narzędzie, dzięki któremu możemy dużo precyzyjniej oraz wydajniej tworzyć opracowania stanowisk czy obiektów. Przede wszystkim jednak, umożliwia nam powrót do konkretnych momentów wykopalisk i ponowną analizę podjętych działań czy reinterpretacje na podstawie posiadanej już wiedzy. Opracowany przez Jakuba Stępnika i dr Łukasza Miechowicza system badań kurhanów pozwala na przyspieszenie wykopalisk, zwiększenie precyzji badań oraz ogranicza wykorzystanie tachimetru. Kluczowe jest to, że stworzenie takiej bazy danych jest relatywnie proste, oprogramowanie jest darmowe, a możliwości jakie ono daje, nawet przy tworzeniu jedynie tradycyjnej dokumentacji, mogą odmienić sposób w jaki prowadzimy badania.

Typologia Mobilnego GISu w archeologicznej prospekcji: Masowy Pobór Danych, Wolontariat Informacji Geograficznej, czy Geograficzna Nauka Obywatelska?

AUTORZY: JULIA M. CHYLA (WYDZIAŁ ARCHEOLOGII, UNIWERSYTET WARSZAWSKI); MIŁOSZ GIERSZ (WYDZIAŁ ARCHEOLOGII, UNIWERSYTET WARSZAWSKI)

Prezentacja skupiała się na teoretycznym aspekcie wykorzystania mobilnego GIS w archeologicznych badaniach powierzchniowych. Mobilna wersja Geograficznych Systemów Informacji umożliwia szybkie zbieranie danych przez wielu użytkowników jednocześnie. Jednak do tej pory nie została zaproponowana ani metodologia ani ścieżka postępowania przed, w czasie oraz po badaniach terenowych z wykorzystaniem tej metody. W prezentacji nie tylko omawialiśmy teoretyczny aspekt Mobilnego GIS, ale także omawialiśmy proponowane definicje oraz typologie metodologiczne związane z Masowym Poborem Danych, Wolontariatu Informacji Geograficznej oraz Geograficzną Nauką Obywatelską w perspektywie archeologicznych badań naukowych.

(Czytając) Afrykański Palimpsest – użycie Mobilnego GIS do współpracy zespołowej: studium przypadku wiejskiego zaplecza Mustis (Tunezja)

AUTORZY: JULIA M. CHYLA (WYDZIAŁ ARCHEOLOGII, UNIWERSYTET WARSZAWSKI); TOMASZ WALISZEWSKI (UNIWERSYTET WARSZAWSKI); JAMEL HAJJI (THE NATIONAL HERITAGE INSTITUTE, TUNISIA); FAOUZI GHOZZI (THE NATIONAL HERITAGE INSTITUTE, TUNISIA); EWA SMOLSKA (WYDZIAŁ GEOGRAFII I STUDIÓW REGIONALNYCH, UNIWERSYTET WARSZAWSKI); JERZY LECHNIO (WYDZIAŁ GEOGRAFII I STUDIÓW REGIONALNYCH, UNIWERSYTET WARSZAWSKI); PIOTR SZWARCZEWSKI (WYDZIAŁ GEOGRAFII I STUDIÓW REGIONALNYCH, UNIWERSYTET WARSZAWSKI); OUADII EL AROUI (CGMED LABORATORY, FSHS TUNIS, UNIVERSITY OF TUNIS); PIOTR MAKOWSKI (INSTYTUT ARCHEOLOGII, UNIWERSYSTET JAGIELLOŃSKI); KRZYSZTOF MISIEWICZ (UNIWERSYTET WARSZAWSKI); RADOSŁAW MIESZKOWSKI (WYDZIAŁ GEOLOGII, UNIWERSYTET WARSZAWSKI); ADRIAN OCHTYRA (WYDZIAŁ GEOGRAFII I STUDIÓW REGIONALNYCH, UNIWERSYTET WARSZAWSKI); CHOKRI TOUIHRI (INSTITUT NATIONAL DU PATRIMOINE); PAWEŁ RONGIES (WYDZIAŁ ARCHEOLOGII, UNIWERSYTET WARSZAWSKI); KONSTANTY KOWALEWSKI (WYDZIAŁ ARCHEOLOGII, UNIWERSYTET WARSZAWSKI)

Jednym z głównych celów projektu archeologicznego Mustis jest zbadanie dynamiki przemian przestrzennych wiejskiego zaplecza stanowiska archeologicznego Mustis (północna Tunezja). Aby uchwycić konkretny obraz długofalowej ewolucji krajobrazu kulturowego zastosowano interdyscyplinarne podejście łączące metody archeologiczne, geomorfologiczne i geofizyczne. Różnorodne dane uzyskane w trakcie tak szeroko zakrojonej współpracy wymagają odpowiedniego zarządzania i integracji, co zapewniło wdrożenie systemu Mobilnego GIS

Proces badawczy rozpoczął się od analizy zobrazowań satelitarnych i map archiwalnych. Co ważne, celem tego działania było oznaczenie nie tylko archeologicznych, ale i geomorfologicznych obszarów zainteresowania. Te wstępne oceny zostały później zweryfikowane podczas rekonesansu terenowego z wykorzystaniem narzędzi Mobilnego GISu. Aby uzupełnić ogólny obraz w trakcie prospekcji, zostały pobrane także próbki geomorfologiczne i udokumentowano najbardziej charakterystyczne struktury archeologiczne widoczne na powierzchni. Na koniec zwrócono uwagę na stanowisko Sidi Araba – dobrze zachowanej osady wiejskiej położonej w bliskim sąsiedztwie Mustis. Przeprowadzono tu szczegółową prospekcję terenową zorientowaną na widoczne na powierzchni stanowiska archeologicznego zabytki. Badania powierzchniowe zostały uzupełnione prospekcją  geofizyczną. Po zakończeniu prac terenowych zebrany materiał został udokumentowany i przeanalizowany przez specjalistów, a następnie przesłany do istniejących już zespołów danych. Uzyskane informacje zostały ostatecznie zaimplementowane do połączonego internetowego systemu GIS, udostępnionego wszystkim członkom projektu.

W prezentacji przedstawiono, w jaki sposób aplikacja Mobilnego GISu może pełnić funkcję użytecznego narzędzia do zbierania różnego rodzaju, interdyscyplinarnych, danych. Po zakończeniu prac terenowych, wszyscy członkowie zespołu mają stały dostęp i możliwość analizowania i edytowania wspólnych danych uzyskanych przez różnych specjalistów pracujących w ramach projektu.

Najlepsze z obu światów: analiza widoczności obiektów o różnych rozmiarach na podstawie algorytmów i badań eksperymentalnych

Znane powiedzenie „Garbage In, Garbage Out” mówi, że jakość wyniku zależy od jakości danych wejściowych. Jeśli dane wejściowe są błędne lub bezsensowne, to wynik również będzie niepoprawny bądź pozbawiony sensu. W swoim referacie Kamil Kopij porównał wyniki analizy widoczności gestów wykonywanych rękami opartych o stosowane w tej chwili algorytmy określające maksymalną odległość, na jaką widoczne są obiekty o różnej wielkości, z wynikami uzyskanymi w oparciu o dane eksperymentalne. Rezultatem analizy porównawczej było wykazanie nieadekwatności powszechnie stosowanych algorytmów do analizy widoczności sylwetki człowieka, w tym jego gestów i mimiki.

Autorzy: Kamil Kopij (Instytut Archeologii, Uniwersytet Jagielloński); Kaja Głomb (Instytut Psychologii stosowanej, Uniwersytet Jagielloński)

Niejednorodność krajobrazu miejskiego. Problem oceny przestrzeni życiowej w miastach preindustrialnych

W wystąpieniu zespół Marii M. Legut Pintal zaproponował metodę oceny wartości użytkowej przestrzeni mieszkalnej opartej na współczesnych metodach stosowanych w wycenie nieruchomości. Nasze podejście opiera się na metodzie bonitacji punktowej, łączącej elementy ilościowe i jakościowe. Do oceny przestrzeni mieszkalnych wykorzystano dane ikonograficzne, kartograficzne i archeologiczne, a także źródła historyczne i dokumentację architektoniczną. Analizy przeprowadzono przy użyciu narzędzi GIS, a wyniki porównano z danymi podatkowymi i cenami nieruchomości. Metodę zaprezentowano na przykładzie Wrocławia i Pragi w XVIII w. Pozwoliło to zidentyfikować prestiżowe i zdegradowane strefy w mieście.

Autorzy: Maria M. Legut-Pintal (Instytut Archeologii, Uniwersytet Wrocławski); Mikołaj Grosel (Politechnika Wrocławska)

Bliskowschodnie badania irygacyjne poza SRTM i CORONA. Wstępne wyniki projektu UnderTheSands

AUTORZY: NAZARIJ BULAWKA (LANDSCAPE ARCHAEOLOGY RESEARCH GROUP, CATALAN INSTITUTE OF CLASSICAL ARCHAEOLOGY); HECTOR A. ORENGO (LANDSCAPE ARCHAEOLOGY RESEARCH GROUP, CATALAN INSTITUTE OF CLASSICAL ARCHAEOLOGY)

W referacie zaprezentowano założenia i wstępne wyniki projektu MSCA UnderTheSands realizowanego w Katalońskim Instytucie Archeologii Klasycznej w Tarragonie finansowanego przez Unię Europejską (UnderTheSands. Ancient irrigation detection and analysis using Advanced remote sensing methods. HORIZON-MSCA-2021-PF-01. N. 101062705).

Projekt poświęcony jest badaniu starożytnej sieci nawadniania na Bliskim Wschodzie przy pomocy teledetekcji, oraz uczenia maszynowego i głębokiego (Machine / Deep Learning).

W referacie zaprezentowano założenia i wstępne wyniki projektu MSCA UnderTheSands realizowanego w Katalońskim Instytucie Archeologii Klasycznej w Tarragonie finansowanego przez Unię Europejską (UnderTheSands. Ancient irrigation detection and analysis using Advanced remote sensing methods. HORIZON-MSCA-2021-PF-01. N. 101062705).

Projekt poświęcony jest badaniu starożytnej sieci nawadniania na Bliskim Wschodzie przy pomocy teledetekcji, oraz uczenia maszynowego i głębokiego (Machine / Deep Learning).

AUTORZY: PAWEL LECH (CENTRUM ARCHEOLOGII ŚRÓDZIEMNOMORSKIEJ UNIWERSYTETU WARSZAWSKIEGO); ŁUKASZ MISZK (INSTYTUT ARCHEOLOGII, UNIWERSYSTET JAGIELLOŃSKI); WOJCIECH OSTROWSKI (POLITECHNIKA WARSZAWSKA)

MA-P vs. Arches. Platforma zarządzania danymi open source dla projektu MA-P („Maloutena i Agora w układzie Pafos: modelowanie krajobrazu miejskiego hellenistycznej i rzymskiej stolicy Cypru”) (Nea Pafos, Cypr)

Paweł Lech, Łukasz Miszk i Wojciech Ostrowski w swoim wystąpieniu skupili się na doświadczeniach związanych z wdrażaniem rozwiązania bazodanowego opartego o rozwiązanie Arches, stworzonego przez The Getty Institute. Rozpoczynając w 2020 roku projekt MA-P Maloutena and Agora in the layout of Paphos: modeling the cityscape of the Hellenistic and Roman capital of Cyprus pod kierunkiem prof. E. Papuci-Władyki (UJ, UW) stanęli przed kwestią znalezienia najlepszego rozwiązania organizacji danych dla dużego interdyscyplinarnego zespołu pracującego w terenie. Po przeanalizowaniu wielu dostępnych rozwiązań, zdecydowali się na wdrożenie platformy Arches. Doświadczenia z pracy z rozwiązaniem oferowanym przez The Getty Institute były przedmiotem rozważań na konferencji CAA.

Pakiet bonestatr: wsparcie wyboru najlepszej metody rekonstrukcji przyżyciowej wysokości ciała człowieka przy wykorzystaniu R

AUTOR: ROBERT MAHLER (CENTRUM ARCHEOLOGII ŚRÓDZIEMNOMORSKIEJ UNIWERSYTETU WARSZAWSKIEGO)

Pakiet bonestatr został stworzony by wspomóc bioarcheologa w wyborze najlepszej metody rekonstrukcji przyżyciowej wysokości ciała człowieka w badaniach populacji szkieletowych. Szczególnie przydatny powinien być w przypadku serii słabo zachowanych, a więc niekompletnych, co jest sytuacją powszechnie spotykaną w praktyce archeologicznej. Pakiet ten został stworzony w nadziei, że wsparcie obliczeniowe w analizie, niewymagające dobrego stanu zachowania szkieletów, zachęci badaczy do częstszego korzystania z bardziej sformalizowanych sposobów wyboru formuł rekonstrukcji wysokości ciała w codziennej praktyce. Pakiet bonestatr napisano w oparciu o procedurę opublikowaną przez autora w czasopiśmie Archaeometry (vol. 64, s. 265–280).

Bazy danych wykopaliskowych i potrzeby Numizmatyki: Przypadek projektu archeologicznego Marea

Authors: Szymon P. Jellonek (Wydział Archeologii, Uniwersytet warszawski)*; Barbara Zając (Muzeum Narodowe w Krakowie)

Prezentacja omawia problematykę bazy danych przygotowanej dla projektu archaeologicznego w Marei, która zgromadziła 8000 monet datowanych od okresu Hellenistycznego do Umajadzkiego.

Fotogrametryczny model terenu stanowiska San Isidro w Salwadorze. Przetwarzanie danych i analiza archeologiczna

Autor: Joachim Martecki (Wydział Archeologii, Uniwersytet Warszawski)

Joachim Martecki, student czwartego roku Wydziału Archeologii UW, zaaganżowany w badania Proyecto Arqueologico San Isidro Uniwersytetu Warszawskiego prowadzonych w Salwadorze.

Plakat prezentuje fotogrametryczny model terenu stanowiska San Isidro. Autor opisał proces tworzenia i analizy modelu, dzieląc go na trzy kolejne etapy: prace w terenie, prospekcję z wykorzystaniem bezzałogowego statu powietrznego; selekcję i obróbkę pozyskanych danych oraz złożenie modelu; wreszcie metodykę opracowania modelu pod kątem wyszukiwania zachowanych struktur architektonicznych oraz innych analiz przestrzennych. Każdy z nich został wnikliwie opisany wraz ze sporą ilością technicznych szczegółów. Aspektami które zaakcentował autor były szczególne warunki pracy w Salwadorze i ich wpływ na przebieg całego procesu. Ponadto zawarte zostały podstawowe informacje na temat projektu.

Plakat spotkał się z dużym zainteresowaniem zarówno wykorzystanych metod jak i samego projektu w Salwadorze.

Wstępne wyniki zastosowania metod teledetekcji i uczenia maszynowego w badaniach krajobrazu górniczego krzemienia w Egipcie

Autorzy: Sylwia Buławka (Instytut Archeologii i Etnologii Polskiej Akademii Nauk)*; Nazarij Bulawka (Landscape Archaeology Research Group, Catalan Institute of Classical Archaeology)

Plakat prezentuje wstępne wyniki zastosowania uczenia głębokiego (Deep Learning) w wykrywaniu kopalni krzemienia na terenie Egiptu na dwóch obszarach testowych. W projekcie wykorzystano darmowe wysokoroździelcze zdjęcia satelitarne. Model wytrenowano przy użyciu YOLOv5. Ponadto analizę poprzedzono rozpoznaniem terenu przy użyciu wskaźników wegetacynych i glebowych obliczonych na podstawie zdjęć multispektralnych Sentinel 2.

 

Na podstawie noty prasowej CAA Polska, z dnia 26.04.23